Naša galaxia, plná explodujúcich hviezdnych výbuchov

Keď masívne hviezdy explodujú ako supernovy, v noci nevyblednú, ale niekedy oslepujúco žiaria vysokoenergetickými gama lúčmi. Čo dodáva energiu týmto zvyškom hviezdnej energie?

plná

Modrá bodka na tomto obrázku označuje miesto energetického pulzaru, magnetického, rotujúceho jadra hviezdy, ktoré explodovalo ako supernova. Foto: NASA/JPL-Caltech/SAO


NASA Nuclear Spectroscopic Array Telescope, alebo NuSTAR, bola schopná pozrieť sa na konkrétne miesto so silnými gama lúčmi a potvrdiť zdroj ako mŕtvu hviezdu, nazývanú pulzar. Pulzary sú jedným z typov hviezdnych úlomkov, ktoré zostávajú, keď hviezdy explodujú ako supernovy.

Za týmito gama lúčmi v našej galaxii sú najčastejšie pulzary; ďalšími zdrojmi môžu byť vonkajšie časti zvyškov supernovy, dvojhviezdy emitujúce röntgenové lúče a oblasti s formovanými hviezdami.

V posledných rokoch Max-Planckov inštitút pre astronómiu, HESS, identifikoval viac ako 80 mimoriadne výkonných miest gama žiarenia v Mliečnej ceste, ktoré sa nazývajú vysokoenergetické zdroje gama žiarenia. Väčšina z nich bola spojená s predchádzajúcimi výbuchmi supernov, ale pre mnohých zostáva hlavný zdroj pozorovaných gama lúčov neznámy.

Zdroj gama žiarenia identifikovaný v tejto novej štúdii s názvom HESS J1640-465 je jedným z najjasnejších doteraz objavených. Bolo už známe, že to súviselo so zvyškom supernovy, ale zdroj jej sily bol nejasný. Dáta naznačovali, že zdrojom energie bol pulzar, ale plynové mraky bránili vo výhľade.

NuSTAR dokázal zachytiť vysokoenergetické röntgenové lúče prichádzajúce z rýchlych, pravidelných impulzov z prístroja HESS J1640-465. Tieto dáta viedli k objavu PSR J1640-4631, pulzaru, ktorý sa otáča päťkrát za sekundu a je zdrojom energie oboch typov lúčov, vysokoenergetických röntgenových lúčov a gama lúčov.

Silné magnetické polia pulzarov vytvárajú silné elektrické polia, ktoré urýchľujú nabité častice blízko povrchu, neuveriteľnou rýchlosťou blízkou rýchlosti svetla. Častice sa pohybujú veľmi rýchlo, potom interagujú s magnetickými poľami a vytvárajú silné lúče vysokoenergetických gama lúčov a röntgenových lúčov.

Nové údaje umožnili astronómom merať rýchlosť, ktorou sa pulzar spomaľuje, asi 30 mikrosekúnd za rok, a ako sa táto rýchlosť rotácie časom znižuje. Odpovede pomôžu vedcom pochopiť, ako môžu byť tieto rotujúce magnety, jadrá mŕtvych hviezd, zdrojom takého extrémneho žiarenia v našej galaxii.